网络规划设计师网络规划与设计案例分析一.docx
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网络规划设计师网络规划与设计案例分析一
网络规划设计师-网络规划与设计案例分析
（一）
（总分：
100.05，做题时间：
90分钟）
一、{{B}}试题一{{/B}}（总题数：
1，分数：
20.00）
[说明]
阅读以下关于某城市公交集团企业网络设计的叙述，回答下列问题。
某城市公交集团营运公司根据城市发展的需要，制定了公交集团2006年至2010年的信息规划。
在规划中明确提出在集团范围内建设一个用于公交车辆监控、调度的企业网络，利用先进的信息化技术改造传统的管理和运作模式，大力提升公共交通的服务水平和提高运行效率、降低运行成本。
公交集团营运公司是一家拥有4个二级分公司、1万多名职工、2000名办公人员的国有独资公司，目前拥有公交场站50个、公交营运线路250条，日营运车辆5000辆，平均运距为6km，线路总长度4000km，每年营运的载客人数为1亿人次，年营运收入130亿元。
公交集团企业网络覆盖集团总部与4个二级分公司，要求在5年内能够对所有公交车辆完成实时轨迹监控和调度，同时能够为公交集团内部信息系统的运行提供网络支撑环境。
（分数：
20.01）
（1）.在需求分析阶段，设计单位了解到公交集团办公人员的工作时间是早上8:
00至下午6:
00，公交线路的运营时间是早上5:
00至晚上10:
00，在非工作时间，监控和调度网络基本处于闲置状态。
公交集团企业网络的应用主要包括4类，分别是车辆监控调度、办公和集团营运业务、场站视频监控和互联网访问。
各类应用的当前需求调查情况如下表所示。
公交集团应用需求调查
应用名称
产生数据情况
用户情况
应用方式
备注
车辆监控调度
所有车辆每10秒发送一次
车辆的位置信息，每次信息
量约0.00007MB，调度指令
根据需要发送，可以忽略不
计
高峰期除少量车辆
检修外，基本上所有车
辆都要纳入监控
监控数据从移动公
司传递至公交集团
预计5年后
车辆增长
20%
办公和集团营运业务
平均每个办公人员每10分
钟左右将完成两次办公或者
业务操作，每次产生的数据
量大致在0.5MB
上班高峰时间，所有
办公人员都处于在线
状态
信息中心倾向于对
办公和营运业务采用
B/S模式，即位于本部
和分公司的办公人员
在线访问位于集团本
部的服务器
预计5年后
业务的增长
量为200%
场站视频监控
各场站的摄像机采用D1
格式实时采集视频流，平均
每秒钟产生0.2MB的视频
码流
每个场站的大门、调
度点、停车位都设置摄
像头，平均每个场站5
个摄像头
视频流在场站本地
实时调阅，部分视频上
传至集团，符合80/20
规则
预计5年后
业务的增长
量为100%
互联网访问
办公人员可以访问互联
网，平均每个工作人员10分
钟内进行两次互联网操作，
每次产生的数据量约0.6MB
信息中心希望对互
联网访问进行限制，
同时在线人数不超过
200人
各办公人员通过集
团至运营商的线路访
问互联网，多为B/S类
应用
预计5年后
业务增长量
为300%
（a）如不考虑场站视频监控系统的工作时间，请计算出公交集团监控和调度网络的可用性指标。
（b）请根据应用需求调查情况，结合5年后的增长率，计算并填写下表的内容。
应用分析
应用名称
平均事务量大
小（MB）
峰值用户数
（个）
平均会话长度
（秒）
每会话事务数
（个）
增长率
5年后应用总
流量（Mbps）|
车辆监控调度
办公和集团营运业务
场站视频监控
互联网访问
（注：
应用总流量指由该应用在整个网络上产生的流量，本题不考虑网络数据包封装所增加的网络流量。
）（分数：
6.67）
__________________________________________________________________________________________
正确答案：
（（a）网络可用性为：
（（12-5）+10）/24×100%≈70.83%
（b）：
应用名称
平均事务量大小
（MB）
峰值用户数
（个）
平均会话长度
（秒）
每会话事务数
（个）
增长率
5年后应用总
流量（Mbps）
车辆监控调度
0.00007
5000
10
1
20%
0.336
办公和集团
营运业务
0.5
2000
600
2
200%
80
场站视频监控
0.2
250
1
1
100%
800
互联网访问
0.6
200
600
2
300%
12.8
）
解析：
本题是一个典型的规划设计案例，涉及网络分析与设计过程的需求分析、逻辑网络设计、物理网络设计。
（a）可用性是指网络或网络设备（如主机或服务器）可用于执行预期任务时间所占总量的百分比，通常是无故障运行时间与网络总运行时间的比值。
在实际网络工程中，可用性也用于衡量一个网络的实际使用情况，常用的计算方法是网络实际使用时间与网络总运行时间的比值。
（（12-5）+10）/24×100%≈70.83%
（b）计算出应用需要传递信息的速率，可以根据公式：
应用总信息传输速率=平均事务量大小×每字节位数×每个会话事务数×平均用户数/平均会话长度。
在实际网络工程设计中，为保证峰值情况下网络能够正常运行，可以用峰值用户数代替平均用户数进行计算；同时，在考虑了增长量后，该公式修改为：
应用总信息传输速率=平均事务量大小×每字节位数×每个会话事务数×峰值用户数×（1+增长量）/平均会话长度。
根据各类应用的需求调查情况，可以形成下表所示内容：
通信流量分析表
应用名称
平均事务量大小（MB）
峰值用户数（个）
平均会话长度（秒）
每会话事物数（个）
增长率
车辆监控调度
0.00007
5000
10
1
20%
办公和集团营运业务
0.5
2000
600
2
200%
场站视频监控
0.2
250
1
1
100%
互联网访问
0.6
200
600
2
300%
根据以上值，计算各类应用的总流量为：
车辆监控调度：
0.00007×8×5000×（1+20%）/10=0.336Mbps
办公和集团营运业务：
0.5×8×2×2000×（1+200%）/600=80Mbps
场站视频监控：
0.2×8×250×（1+100%）=800Mbps
互联网访问：
0.6×8×2×200×（1+300%）/600=12.8Mbps
（2）.设计人员通过需求分析，认为公交集团企业网络主要由三级局域网络互连而成，这三级局域网络分别为集团总部的核心局域网、分公司局域网、场站局域网。
公交集团企业网络将通过路由设备连接这些局域网络，以便于承载整个集团的各类应用。
在需求分析阶段应用分析的基础上，设计人员获取了如下信息：
·车辆监控调度应用从移动公司网络获取车辆数据流，在集团局域网存储，分发至4个分公司，再进一步分发至各场站的监控计算机，4个分公司拥有车辆的比例为1:
2:
1:
1。
·办公和集团营运业务应用为B/S模式，主要由分公司、场站的办公人员发起，将形成分公司、场站之间的双向数据流，客户机至服务器占应用总流量的20%，服务器至客户机占应用总流量的80%，各分公司之间办公人员数量较为接近。
·场站视频监控应用主要由场站摄像机产生视频流，符合80/20规则，即80%的应用流量在本地进行实时调阅与存储，20%的流量将上传至集团局域网进行调阅和存储，4个公司之间的场站数量比例同于车辆比例。
·互联网访问应用主要是用于分公司、场站的办公用户访问互联网，多为B/S类型应用访问，用户至集团局域网访问互联网的上行流量为20%，下行流量为80%。
基于以上资料，假设场站局域网的流量都将经过分公司局域网汇总，再传递至集团局域网，计算集团局域网至各分公司局域网的通信流量，填入下表中（通信流量要求应至少满足5年的应用需求）。
通信流量表
流量分布
上行流量（Mbps）
下行流量（Mbps）
集团至一公司
集团至二公司
集团至三公司
集团至四公司
（分数：
6.67）
__________________________________________________________________________________________
正确答案：
（
流量分布
上行流量（Mbps）
下行流量（Mbps）
集团至一公司
36.64
18.6272
集团至二公司
68.64
18.6944
集团至三公司
36.64
18.6272
集团至四公司
36.64
18.6272
）
解析：
在通信规范分析中，最终的目标是产生通信量，其中必要的工作是分析网络中信息流量的分布问题。
在整个过程中，需要依据需求分析的结果来产生单个信息流量的大小，依据通信模式、通信边界的分析，明确不同信息流在网络不同区域、边界的分布，从而获得区域、边界上总信息流量。
对于部分较为简单的网络，可以不需要进行复杂的通信流量分布分析，仅采用一些简单的方法，如80/20规则、20/80规则等。
根据题设约定的应用上下行流量分布，各应用的分析情况如下表所示：
各应用通信流量分析表
应用类型
上行总流量
下行总流量
公司比例
车辆监控调度
0
0.336Mbps
1:
2:
1:
1
办公和集团营运业务
80×0.2=16Mbps
80×0.8=64Mbps
1:
1:
1:
1
场站视频监控
800×0.2=160Mbps
0
1:
1:
1:
1
互联网访问
12.8×0.2=2.56
12.8×0.8=10.24
1:
1:
1:
1
再根据各分公司的流量比例，计算出集团局域网和各分公司局域网之间的流量分布情况。
（1）车辆监控调度
总部至一、三、四公司下行：
0.336/5=0.0672Mbps
总部至二公司下行：
0.336×2/5=0.1344Mbps
（2）办公和集团营运业务
总部至各分公司下行：
80×0.8/4=16Mbps
各分公司至总部上行：
80×0.2/4=4Mbps
（3）场站视频监控
总部至一、三、四公司上行：
800×0.2/5=32Mbps
总部至二公司上行：
800×0.2×2/5=64Mbps
（4）互联网访问
总部至各分公司下行：
12.8×0.8/4=2.56Mbps
各分公司至总部上行：
12.8×0.2/4=0.64Mbps
（5）流量计算
一公司上行：
4+32+0.64=36.64Mbps
一公司下行：
0.0672+16+2.56=18.6272Mbps
二公司上行：
4+64+0.64=68.64Mbps
二公司下行：
0.1344+16+2.56=18.6944Mbps
三、四公司与一公司流量相同
（3）.根据公交集团的组织机构情况，设计人员形成了如下图所示的逻辑网络结构。
[*]
（a）请分析该逻辑网络结构的冗余性，并指出存在的故障单点。
（b）假设网络中的所有主用线路、备用线路都是相同的线路，为了能够借助于路由协议实现等开销路径上的负载均衡，该网络可以采用何种路由协议?
（分数：
6.67）
__________________________________________________________________________________________
正确答案：
（
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